15、第六章、带传动(普通V带传动的设计计算)解析
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第六章 带ห้องสมุดไป่ตู้动
普通V带传动的设计计算
机械科教师：马少萍
2005年9月制作
复习旧课
1、带传动的工作原理和主要特点是什么？
工作原理：以张紧在两轮上的带作为中间挠性件，靠带与轮接触 面间产生摩擦力来传递运动与动力。主要特点：有过载保护、缓 冲吸振作用，运行平稳无噪音，适于远距离传动，制造、安装精 度要求不高。但传动比i不恒定，有打滑，使带寿命较短，张紧力 较大，轴上压力较大，结构尺寸较大、不紧凑等。
忽略弹性滑动的影响，大带轮的基准直径d2为：
n1 d2= n d1 2
(6、22)式
3、验算带速V
V D1n1 / 60 1000
要求:最佳带速 V=10~20m/s；一般，5m/s ≤V ≤25m/s
V太小: 由P=FV可知，传递同样功率<P时，圆周力F太大，寿命↓ V太大: 离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力↓，传递载 荷能力↓
不满足时采取措施： 1）a↑
2）加张紧轮
7、确定带的初拉力F0（单根带）
（6、26）式
式中：Pc—计算功率；V—带速；Z—带根数； q—每米带长的质量， 见表6-1； Kα——包角系数，见表6-4
8、求带作用于轴的压力Q
如下图示，求得：
（6、27）式
评价：包角 带根数 α1 Z >120° 2~4
单根V带所能传递的额定功率为：
（6、19）式
在特定条件：即载荷平稳，i=1,α=1800,带长Ld为 特定长度，由实验得到[σ]的数据后，按（6、19）式确 定的单根V带所能传递的额定功率P0见P84表6-3 当V带传动的实际条件与上述特定条件不同时， 应对P0进行修正，得实际条件下，单根V带所能传递 的许用功率[P0]如下：
一、带传动的失效形式与设计准则 失效形式： 1）打滑；2）带的疲劳破坏。 设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳 强度和寿命。 要保证不打滑，必须使带的有效拉力F小于或等于 极限摩擦力Ffmax，即:
（6、16）式
要满足疲劳强度条件，有
（6、17）式
把（6、17）式代入（6、16）式得带传动在既不打滑又具有一 定疲劳强度的条件下，能传递的最大有效圆周力为： （6、18）式
布置作业：
6-4-1、带传动的失效形式是什么？
带传动的失效形式是：1）打滑；2）带的疲劳破坏。
6-4-2、带传动的设计准则是什么？
带传动的设计准则是保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度 和寿命。
6-4-3、带传动的传动比为什么不宜过大？小带轮直径 为什么不宜过小？带速为什么不宜过低？
带传动的传动比过大，会造成外廓尺寸庞大，机构不紧凑；小带 轮直径d1过小，会造成带的弯曲应力较大，影响带的使用寿命。 带速V过低，由P=FV可知，传递同样功率< P时，圆周力F太大，寿 命↓。
（6、20）式
功率增量：
（6、21）式
式中：Kα——包角系数，见表6-4； KL——长度系数，见表6-5； Kb——弯曲系数，见表6-6； Ki——传动比系数，见表6-7； n1——小带轮转速。
二、普通V带传动的设计计算 已知条件：P，n1，n2 或i ,传动布置要求（中心距a）, 工作条件等。 要求： 带——选型号，根数，带长； 轮——Dmin，结构，尺寸，中心距（a）， 轴压力Q等。
6-4-4、带传动设计中为什么要验算小带轮包角？ 因为带传动设计要求保证小带轮包角α1≤1200，才能使带与带轮接
触时产生一定的正压力驱动带运动，所以要验算小带轮包角。
2、V带的结构及型号各是什么？
V带结构分帘布式、线绳式两种； 型号分Y、Z、A、B、C、D、E七种类型。
3、为什么带轮轮槽角要小于V带截面楔角？
因为带绕在带轮上经过磨合会产生弯曲变形，使截面磨损造成带 截面楔角变小，为保证有足够的正压力，使带能正常传动，所以 要把带轮轮槽角设计成小于V带截面楔角。
§6—4 普通V带传动的设计计算
三、设计方法与步骤
1、确定计算功率PC ，选择带的型号： PC=KAP (6、21)
式中：KA为工作情况系数，按表6-8选取。
选择带型号：根据PC ，n1，由图6-9选择型号。
2、确定带轮直径d1、d2 小轮直径d1应大于表6-9 d1min。 d1过大，外廓尺寸大； d1
过小，会造成带的弯曲应力较大，影响带的使用寿命。
4、求中心距a和带的基准长度Ld
a) 初选中心距a0
（6、23）式 b) 由a0初定带长（开口传动）
c) 由L0按表6-5式确定相近的基准带长Ld，再按下式近似计算实际 中心距a （6、24）式
5、验算小轮包角 一般： α1≤1200 6、确定带的根数Z
（6、25）式 Z必须为整数，且Z ≤10根，否则应改带的型号。
速度
轴压力 初拉力 实际中心距
V 10~20
FQ
小
F0
适当
a
小
小结：
1、带所能提供的摩擦力与初拉力、摩擦系数、小带轮 包角等有关，并随它们的增大而增大； 2、带所受应力有拉应力、离心应力、弯曲应力，最大应 力为三者之和。即：
3、带的失效形式是打滑和疲劳破坏，因此带的设计准则 是在不打滑的前提下带应具有一定的疲劳强度和寿命。 4、普通V带传动的设计计算是在给定的已知条件下，确定 带的型号、带长、根数、基准直径等，最后还要验算小轮 包角和带速。设计时各参数注意彼此相关，综合考虑相互 的影响。
普通V带传动的设计计算
机械科教师：马少萍
2005年9月制作
复习旧课
1、带传动的工作原理和主要特点是什么？
工作原理：以张紧在两轮上的带作为中间挠性件，靠带与轮接触 面间产生摩擦力来传递运动与动力。主要特点：有过载保护、缓 冲吸振作用，运行平稳无噪音，适于远距离传动，制造、安装精 度要求不高。但传动比i不恒定，有打滑，使带寿命较短，张紧力 较大，轴上压力较大，结构尺寸较大、不紧凑等。
忽略弹性滑动的影响，大带轮的基准直径d2为：
n1 d2= n d1 2
(6、22)式
3、验算带速V
V D1n1 / 60 1000
要求:最佳带速 V=10~20m/s；一般，5m/s ≤V ≤25m/s
V太小: 由P=FV可知，传递同样功率<P时，圆周力F太大，寿命↓ V太大: 离心力太大，带与轮的正压力减小，摩擦力↓，传递载 荷能力↓
不满足时采取措施： 1）a↑
2）加张紧轮
7、确定带的初拉力F0（单根带）
（6、26）式
式中：Pc—计算功率；V—带速；Z—带根数； q—每米带长的质量， 见表6-1； Kα——包角系数，见表6-4
8、求带作用于轴的压力Q
如下图示，求得：
（6、27）式
评价：包角 带根数 α1 Z >120° 2~4
单根V带所能传递的额定功率为：
（6、19）式
在特定条件：即载荷平稳，i=1,α=1800,带长Ld为 特定长度，由实验得到[σ]的数据后，按（6、19）式确 定的单根V带所能传递的额定功率P0见P84表6-3 当V带传动的实际条件与上述特定条件不同时， 应对P0进行修正，得实际条件下，单根V带所能传递 的许用功率[P0]如下：
一、带传动的失效形式与设计准则 失效形式： 1）打滑；2）带的疲劳破坏。 设计准则：保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳 强度和寿命。 要保证不打滑，必须使带的有效拉力F小于或等于 极限摩擦力Ffmax，即:
（6、16）式
要满足疲劳强度条件，有
（6、17）式
把（6、17）式代入（6、16）式得带传动在既不打滑又具有一 定疲劳强度的条件下，能传递的最大有效圆周力为： （6、18）式
布置作业：
6-4-1、带传动的失效形式是什么？
带传动的失效形式是：1）打滑；2）带的疲劳破坏。
6-4-2、带传动的设计准则是什么？
带传动的设计准则是保证带在不打滑的前提下，具有足够的疲劳强度 和寿命。
6-4-3、带传动的传动比为什么不宜过大？小带轮直径 为什么不宜过小？带速为什么不宜过低？
带传动的传动比过大，会造成外廓尺寸庞大，机构不紧凑；小带 轮直径d1过小，会造成带的弯曲应力较大，影响带的使用寿命。 带速V过低，由P=FV可知，传递同样功率< P时，圆周力F太大，寿 命↓。
（6、20）式
功率增量：
（6、21）式
式中：Kα——包角系数，见表6-4； KL——长度系数，见表6-5； Kb——弯曲系数，见表6-6； Ki——传动比系数，见表6-7； n1——小带轮转速。
二、普通V带传动的设计计算 已知条件：P，n1，n2 或i ,传动布置要求（中心距a）, 工作条件等。 要求： 带——选型号，根数，带长； 轮——Dmin，结构，尺寸，中心距（a）， 轴压力Q等。
6-4-4、带传动设计中为什么要验算小带轮包角？ 因为带传动设计要求保证小带轮包角α1≤1200，才能使带与带轮接
触时产生一定的正压力驱动带运动，所以要验算小带轮包角。
2、V带的结构及型号各是什么？
V带结构分帘布式、线绳式两种； 型号分Y、Z、A、B、C、D、E七种类型。
3、为什么带轮轮槽角要小于V带截面楔角？
因为带绕在带轮上经过磨合会产生弯曲变形，使截面磨损造成带 截面楔角变小，为保证有足够的正压力，使带能正常传动，所以 要把带轮轮槽角设计成小于V带截面楔角。
§6—4 普通V带传动的设计计算
三、设计方法与步骤
1、确定计算功率PC ，选择带的型号： PC=KAP (6、21)
式中：KA为工作情况系数，按表6-8选取。
选择带型号：根据PC ，n1，由图6-9选择型号。
2、确定带轮直径d1、d2 小轮直径d1应大于表6-9 d1min。 d1过大，外廓尺寸大； d1
过小，会造成带的弯曲应力较大，影响带的使用寿命。
4、求中心距a和带的基准长度Ld
a) 初选中心距a0
（6、23）式 b) 由a0初定带长（开口传动）
c) 由L0按表6-5式确定相近的基准带长Ld，再按下式近似计算实际 中心距a （6、24）式
5、验算小轮包角 一般： α1≤1200 6、确定带的根数Z
（6、25）式 Z必须为整数，且Z ≤10根，否则应改带的型号。
速度
轴压力 初拉力 实际中心距
V 10~20
FQ
小
F0
适当
a
小
小结：
1、带所能提供的摩擦力与初拉力、摩擦系数、小带轮 包角等有关，并随它们的增大而增大； 2、带所受应力有拉应力、离心应力、弯曲应力，最大应 力为三者之和。即：
3、带的失效形式是打滑和疲劳破坏，因此带的设计准则 是在不打滑的前提下带应具有一定的疲劳强度和寿命。 4、普通V带传动的设计计算是在给定的已知条件下，确定 带的型号、带长、根数、基准直径等，最后还要验算小轮 包角和带速。设计时各参数注意彼此相关，综合考虑相互 的影响。